Structure de la chromatine / Épigénétique Flashcards
Auteur: Miriam Loulou Révisé par: Tian Ren Chu
Qu’est ce qu’un caryotype?
Organisation des chromosomes homologues, placés en ordre et numérotés, lorsque la cellule est en mitose et que les chromosomes sont condensés
Qu’est ce qu’une cellule haploïde (1N)?
Cellule possédant une seule copie de chaque chromosome
ex: gonocytes
Qu’est ce qu’une cellule diploïde (2N)?
Cellule possédant 2 copies de chaque chromosome
ex: cellules somatiques humaines
Quelle est l’organisation du génome humain dans les cellules (germinales vs somatiques)?
Cellule germinale humaine (haploide): 22 autosomes + un gonosome ( X ou Y)
Cellule somatique humaine (diploide): 22 paires de chromosomes + 2 chromosomes sexuels
Qu’est-ce qu’un chromosome (structure et rôle)?
Structure
longue structure en forme de filament composée d’ADN de séquence unique et associée à des protéines (un seule molécule ADN fortement condensée)
Rôle
porte l’information génétique d’un organism (sauf ADN mitochondrial) organisée en gènes
Qu’est ce qu’un centromère et quelle est sa fonction?
- région qui unit les chromatides soeurs
- utilisé pour la ségrégationvers les pôles opposés lors de la division cellulaire
- n’a pas de gènes
Qu’est ce qu’un télomère et quelle est sa fonction?
- Portion distale des chromosomes contenant des séquences nucléotides répétées
- Empêche une perte de matériel génétique
Quelle est la différence entre un chromosome homologue et une chromatide?
Chromosome homologue: une des deux copies d’un chromosome dans une cellule diploide (un maternel et un paternel)
Chromatide: copie d’un chromosome ayant été répliqué (lors de la mitose) et qui est encore rattaché à sa chromoatide soeur par son centromère
À quel moment est-ce normal pour une cellule somatique humaine d’être 4N?
Un moment très cours durant la division cellulaire, lorsque les chromatides ont été détachées les unes des autres mais que la cytokinèse n’est pas complétée.
Qu’est que la chromatine?
Complexe formé de:
- ADN
- Histones (H2A, H2B, H3, H4)
- Protéines non histones
présent dans le noyau des cellules eucaryotes où ADN est enroulé autour des protéines.
Matériel composant les chromosomes (donc l’ADN n’est pas nue)
Quelle est l’unité d’organisation de base de la chromatine et de quoi est-elle composée?
Unité de base: Nucléosome
Formé d’un segment d’ADN (147 pb) et d’un complexe protéique d’histones (octamère protéique + histone H1)
Quels sont les deux états des fibres d’ADN?
Fibre de 11 nm: ne se trouve pas isolée dans la cellule, présentant l’enroulement de l’ADN autour des histones
Fibre de 30 nm: état naturel de l’ADN, entourée de protéines, lors de l’interphase
Quelle est une caractéristique des histones H2A, H2B, H3, H4 et que permet cela?
sont chargés positivement
permet l’interaction avec l’ADN qui est chargé négativement
De quoi est fait le complexe protéique d’histones du nucléosome?
Noyau protéique: octamère formé de 2 copies de chacune des portéines H2A, H2B, H3 et H4 autour duquel l’ADN fait environ 2 tours
Histone H1:
- lie ADN à l’entrée et sortie du noyau
- force rapprochement de l’ADN entrant et sortant sur une trentaines de paires (limite mouvement et scelle le complexe nucléo-protéique)
Quels sont les 2 niveaux de condensation de la chromatine?
- *Hétérochromatine**: chromatine fortement condensée et donc peu accessible pour l’expression des gènes (portion qui contient peu de gènes)
ex: télomères et centromères
Euchromatine: zones plus lâches, rend portions d’ADN férquemment utilisées plus accessibles pour expression
Quels sont les moyens de modifier la structure et l’état de condensation de la chromatine (2)?
- Complexe de remodelage
- Modifications chimiques réversibles sur les histones (acétylation, méthylation, phosphorylation) ou l’ADN (méthylation)
En quoi consiste les complexes de remodelage de la chromatine?
Utilisent l’énergie de l’ATP pour modifier la position de l’ADN enroulée autour des nucléosomes
pemettent une condensation par certains complexes, et d’autres complexes mènent à une décondensation de l’ADN après glissement des nucloésomes
En quoi consistent les modifications chimiques des histones?
Modification post-traductionnelles (méthylation, acétylation, phsphorylation) affectant la queue N-terminale des histones qui font en sorte que la chromatine se condense ou décondense
Quelles sont les conséquences de l’acétylation d’histones? Et sur quel acide aminé?
Décondensation de la chromatine
(sur Lysine = K)
Cela neutralise la charge positive de l’a.a. Lysine (des histones), ce qui diminue leurs interactions avec l’ADN
une fois que les groupes acétylés sont enlevés, la chromatine reprend sa forme condensée
Quelles sont les conséquences de la phosphorylation d’histones? Et sur quels acides animés?
Décondensation de la chromatine
(sur Sérine = S)
(ajout de charge négative, force de répulsion entre histones et ADN chargé négativement = décondensation)
une fois que les groupes phosphate sont enlevés, la chromatine reprend sa forme condensée
Quelles sont les conséquences de la méthylation d’histones?
Répression ou activation de la transcription (variable)
- Diméthylation de H3 à Lys 9: répression (silencing transcriptionnel)
- Triméthylation de H3 à Lys 4: active la transcription
Quelles sont les conséquences de la méthylation des cytosines (ADN) et que sont les CpG Islands?
Répression de la transcription
méthylation des cytosines entraîne condensation de l’ADN
CpG Islands: régions riches en C et G en amont de promoteurs, si les C sont méthylées, les promoteurs sont réprimés
Quelle est une caractéristique des modification chimiques des histones et de l’ADN?
Certaines de ces modifications sont héréditaires
Transmission possible des marques épigénétiques des histones ou ADN aux cellules filles
Qu’est ce que l’épigénétique?
étude des effets de l’environnement et l’histoire individuelle sur l’expression des gènes ou sur le phénotype via des modifications réversibles ou transmissibles sans changements de la séquence d’ADN
Quel rôle joue l’épigénétique au niveau des cellules?
Rôle important dans l’établissement et maintien des types cellulaires en modulant l’expression génique (le degré d’expression)
(toutes les cellules ont la même ADN, c’est l’expression des gènes qui les différencient)
Comment est reconnu le code d’histone?
par des complexes protéiques spécifiques participant par exemple à la régulation de l’expression des gènes
Comment est-ce que le code d’histone pourrait être lu par un code-reading complex?
- complexe de lecture s’attache seulement à des régions contenant les modifications appropriées qui cause liaison de complexes
- Cela cause la liaison de complexes protéiques avec des activités catalytiques appropriées (ex: complexes qui étalent l’hétérochromatine en modifiant les histoines avoisinantes, jusqu’à une “séquence d’ADN barrière”)
Quelles sont les causes des modifications épigénétiques?
- l’environnement (produits chimiques, conditions de vie,…)
- l’histoire individuelle (habitudes de vie, événements cliniques,…)
Quelles sont les conséquences de l’épigénétique?
- croissance
- comportement neurologique
- pathologies (obésité, cancer, …)
- reproduction
Comment est-ce que les modifications épigénétiques des histones peuvent être passées aux cellules filles?
La réplication de l’ADN est semi-conservative, ce qui veut dire qu’une des deux brin de l’ADN des cellules filles = provient de l’ADN de la cellule mère (contient les modif. épigénétiques).
Des complexes reader-writer reconnaissent ces marques, et les répliquent sur le nouveau brin d’ADN.
Quels sont les enzymes responsables de l’acétylation et désacétylation des histones?
HAT: Histone acetyl transferase (acétylation de K)
HD: Histones Deacetylase (enlève les marques d’acétylation sur K)
